جولة في الجدول الدوري لتصنيف العناصر

جولة في الجدول الدوري لتصنيف العناصر
مهداة إلى هواة الكيمياء
* مقدمة : لا يكتمل كتاب في الكيمياء أو قاعة محاضرات كيميائية أو مختبر أبحاث دون أن تحمل أي منها نسخة من الجدول الدوري لتصنيف العناصر .
* فمنذ الأيام الأولى لعلم الكيمياء جرت محاولات عديدة حينها لترتيب العناصر الكيميائية المعروفة في وقتها بطريقة منهجية تصلح لإبراز التشابه والاختلاف بين العناصر الكيميائية .
* إلى أن جاء مندلييف ليبين أن ترتيب العناصر بطريق اعتباطية ليس بالأمر المفيد . فقد أدرك وجود تدرج طبيعي يمتلك بموجبه كل عنصر مكان مخصص له لا يزيغ عنه , وهذا الأمر شمل العناصر المكتشفة آن ذاك , وغير المكتشفة على حد سواء .
* وبعد ذلك ظهر موزلي Henry Moseley 1887 – 1915الذي قام ولأول مرة بترتيب العناصر حسب تسلسل ازدياد العدد الذري Atomic Number حيث لاحظ تكرار الخواص المتشابهة للعناصر دورياً وبانتظام , فكان هذا الترتيب في الحقيقة أساس الجدول الدوري الحديث .
* يوجد اليوم ما يقارب الـ 110 عناصر- ( بدأً من الهيدرجين وحتى اليورانيوم ) – والمعترف بها من قبل الإتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية IUPAC , و التي تم ترتيبها في قالب خاص يُعرف باسم الجدول الدوري الحديث للعناصر .
* عبارة ” الدوري ” أتت من التكرار المنتظم لخواص كيميائية محددة في قائمة العناصر الكيميائية المعروفة والناتج عن ترتيب العناصر وفق تزايد عددها الذري .
* تعريف الجدول الدوري للعناصر :
يُعرَف الجدول الدوري للعناصر Periodic Table of Elements بأنّه جدول يحتوي على جميع العناصر الكيميائية المعروفة ، وتكون هذه العناصر مُرتبة في هذا الجدول حسب زيادة عددها الذري من اليسار إلى اليمين ، ومن الأعلى إلى الأسفل ، وتُعرف مجموعة العناصر الموجودة ضمن الصف الواحد في الجدول الدوري بالدورة Periods ، في حين يُطلق على مجموعة العناصر التي تنتمي إلى نفس العمود اسم المجموعة Group ، وتجدر الإشارة إلى أنّ العالم الكيميائي الروسي ديمتري مندليف Dmitri Mendeleev هو الذي وضع الجدول الدوري الأول للعناصر .
* يُمكن استخدام الجدول الدوري لمعرفة عدد كبير من المعلومات الخاصة بالعناصر :
1 – كرمز العنصر : الذي هو اختصار لاسم العنصر الذي يُشير إليه .
2 – والعدد الذري للعنصر : الذي هو عدد البروتونات التي تحتويها ذرة واحدة من ذرات العنصر، ويتركز الاهتمام بالبروتونات . لأنّها تميّز العنصر عن الآخر، في حين أنّ تغيُر عدد الإلكترونات والنيترونات في عنصر معين لا يُغير نوعه .
3 – والكتلة الذرية للعنصر : التي هي نسبة كتلة العنصر بالنسبة لعنصر الهيدروجين .
4 – والاسم العلمي للعنصر : حيث تحتوي العديد من الجداول الدورية على العناصر جنباً إلى جنب مع إسمها ورموزها .
* أهمية الجدول الدوري للعناصر :
يُعدّ الجدول الدوري أحد أهمّ وسائل الإيضاح التي تمّ اكتشافها في تاريخ علم الكيمياء ، ولهذا الجدول أهمية كبيرة بالنسبة لمن يستخدمه ، وفيما يأتي بعض من الأمور التي تُشير إلى أهمية هذا الجدول :
1 – تصنيف العناصر : يقوم الجدول الدوري بتصنيف العناصر جميعها ضمن مجموعات أفقية ورأسية ، وذلك حسب تشابه الخصائص لهذه العناصر، لهذا السبب يُعدّ الجدول الدوري مرجعاً سريعاً للتعرف على العناصر الكيميائية التي لها نفس الخصائص .
2 – التعرف على العناصر: يُتيح الجدول الدوري معرفة العناصر الكيميائية بشكل دقيق .
* مناطق الجدول الدوري الحديث :
أولاً : المنطقة اليسرى : وتحوي عناصر المجموعتين الرئيسيتين 1A و 2A والمعروفة باسم المعادن القلوية والمعادن القلوية الترابية على الترتيب ، وتشغل الكترونات التكافؤ في ذرات هذه العناصر المجال S .
ثانياً : المنطقة اليمنى : وتحوي بقية العناصر في المجموعات الرئيسية وتتميز عناصر هذه المنطقة بملء المجالين ( S , P ) في مستوى التكافؤ ، وهذه المنطقة تحوى جميع اللامعادن وأشباه المعادن وبقية المعادن ، كما تضم جميع الهالوجينات ( عناصر المجموعة 7A ) و الغازات النادرة أو الخاملة ( عناصر المجموعة صفر ) وتعرف عناصر هاتين المنطقتين ( اليسرى واليمنى ) بالعناصر غير الانتقالية .
ثالثاً : المنطقة الوسطى : وتحوي جميع العناصر في المجموعات الفرعية B وتتألف من ثلاثين عنصراً جميعها من المعادن في ثلاث متسلسلات تضم كل متسلسلة عشرة عناصر، وتتميز عناصر هذه المنطقة بوجود الكترونات التكافؤ في المجالين( S , d ) في مستوى التكافؤ ، وتعرف عناصر هذه المنطقة بالعناصر الانتقالية .
رابعاً : المنطقة السفلى : وتتألف من سلسلتين كل سلسلة تضم أربعة عشر عنصراً سلسلة اللانثانيدات والتي تأتي بعد عنصر اللانثانوم وتبدأ بالسيريوم وسلسلة الاكتينيدات وتأتي بعد عنصر الاكتينيوم وتبدأ بعنصر الثوريوم ، تتميز عناصر هذه المنطقة بملء المجال من نوع f في مستوى التكافؤ ، وتعرف عناصر هذه المنطقة بالعناصر الانتقالية الداخلية .
خاتمة : تطور الجدول الدوري كثيراً منذ مندلييف وحتى الآن ولكن مسيرة التطور أمامه لا تزال طويلة فكل يوم تزداد المتطلبات التي يتوجب على الجدول الدوري أن يحملها ولكن الجدول الذي بين أيدينا مرشح للبقاء نتيجة القبول العلمي الذي يحظى به .